CN111453394B - 一种板材送料机构和板材铺设机器人 - Google Patents

Abstract

一种板材送料机构，可配合板材铺设机器人使用。所述送料机构包括底座，电动推缸式驱动机构，推缸式驱动机构的前端具有推板，托板，托板形成有前部板、弯折部和后部板，弯折部形成有卡接部，其中托板可随推板一同前、后移动。在使用时，电动推缸式驱动机构的推板带动第一连接板、托板、导向杆、第二连接板、防潮垫压板向前移动。其中，托板的卡接部卡住板材，使储料区最底部板材被推出到安装区域，此时托板的前部板托住最底部板材，后部板能够承托住剩余木板材料，防止其下落。上述设置可实现板材的快速、平稳推送。

Description

一种板材送料机构和板材铺设机器人

技术领域

本发明涉及一种送料机构，具体而言，涉及一种板材送料机构。

背景技术

目前强化板材安装方式主要为榫槽咬合安装，工人首先将板材长边倾斜卡入已经安装好的板材长边凹槽中，然后水平放置，推动短边使其卡入相邻木板凹槽，再使用辅助工具敲击板材边缘处消除缝隙，使其与相邻木板牢固连接。但人工安装耗时耗力，需要借助多种辅助工具。

工人在施工过程中使用的辅助工具种类繁多，造成作业场地杂乱无章，总体施工组织管理效率低，管理成本增高；在安装过程中，由于工人经验与安装方式不同，人工安装的精度无法达到统一标准，无法确保工程质量；手工安装耗时较长，人工成本较高。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种板材送料机构，使用巧妙的机械结构简洁高效完成板材从储料区到预设安装区域的送料流程。

具体地：一种板材送料机构，包括：底板；托板，所述托板包括前部板、后部板以及连接前部板和后部板的弯折部，所述托板在所述弯折部或者所述弯折部至前部板端部之间的区域设置有卡接部；驱动机构，所述驱动机构固定在所述底板上，所述驱动机构的动力输出端与所述托板作用在一起，在所述驱动机构驱动所述托板相对所述底板运动的过程中，所述前部板支撑当前板材的下板面，所述卡接部抵接当前板材的侧边，所述后部板支撑下一块板材的下板面。

优选地，所述卡接部直接设置在所述弯折部上；或者在所述前部板设置有与其滑动连接的卡块，所述卡接部设置在卡块上，所述卡块与所述弯折部之间设置第二弹性件。

优选地，所述驱动机构为电推缸，所述托板平行于电推缸动力输出方向设置所述托板两端设置有连接板，所述连接板包括第一连接板和第二连接板，其中第一连接板固定支撑在后部板端部，第二连接板固定支撑在前部板端部，电推缸的输出端与第二连接板固定连接；所述第一连接板和第二连接板与所述底板之间设有导向结构。

优选地，所述电推缸包括推杆组件、呈L型的缸座和柱状的伺服电机；所述缸座包括基板和垂直安装于底板一端的柱状缸体，所述伺服电机与所述缸体并列垂直安装于所述基板的另一端，所述伺服电机的长度小于所述缸体的长度，所述推杆组件部分收容于所述缸体内；所述伺服电机和所述缸体的并列分布方向平行于所述底板，所述托板位于所述伺服电机远离所述缸体的侧部上方；或者所述伺服电机和所述缸体的并列分布方向垂直于所述底板，所述托板位于所述伺服电机垂直于所述并列方向侧部上方。

优选地，所述导向机构包括支撑座和导向杆；所述支撑座安装在底板上，其上形成有与所述导向杆适配的导向孔；所述导向杆可滑动的穿设在支撑的导向孔上，且其一端固定在第一连接板上，另一端固定在第二连接板上。

优选地，所述导向杆的个数为两个，分别位于托板的两侧；所述第一连接板为倒U型结构，两个导向杆分别固定在倒U型结构的两个支脚上，倒U型结构的顶端与托板的后部板固定连接。

优选地，所述第二连接板上设有压紧组件，所述压紧组件包括压板，第一弹性件、导向柱，所述导向柱的一端与压板固定连接，另一端可滑动的连接在第二连接板的导向孔内，所述第一弹性件套设在导向柱上，并一端抵靠在第二连接板上，另一端抵靠在所述压板上。

优选地，所述压板形成有一弯向第二连接板的倾斜弯折部。

另外本发明提供一种采用本发明所述送料机构的板材铺设机器人，包括：框架；料仓，悬置安装于所述框架上，所述料仓的底壁倾斜设置；板材安装机构，位于所述料仓倾斜方向位置低的另一侧；所述送料机构位于所述料仓的倾斜方向高的一侧；料仓储存有多个叠加在一起的板材时，当将当前板材从料仓推出时，前部板托住当前板材，后部板托住与前板材相邻的下一块板材。

优选地，所述料仓包括支撑结构和阻挡机构，其中：所述阻挡机构位于所述倾斜方向低的一侧，其包括第一竖直部；所述支撑结构位于所述倾斜方向高的一侧，其包括第二竖直部以及形成在第二竖直部下端的倾斜部；所述倾斜部形成所述料仓的底壁；所述第二竖直部与倾斜部的连接处形成有倾斜凸台，所述倾斜凸台的倾斜度大于所述倾斜部的倾斜度；所述第一竖直部的底端低于所述第二竖直部的底端；所述倾斜部位置低的一端和第一竖直部的下端之间形成所述出料口。

本发明的板材优选为地板。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A本发明的实施例1的板材送料机构的立体示意图(推缸处于收回状态)。

图1B本发明的实施例1的板材送料机构的侧视示意图(推缸处于收回状态)。

图2A本发明的实施例1的板材送料机构的立体示意图(推缸处于伸出状态)。

图2B本发明的实施例1的板材送料机构的侧视示意图(推缸处于伸出状态)。

图3本发明的推缸的立体示意图。

图4本发明的实施例2的板材送料机构的立体示意图。

图5本发明板材送料机构与料仓的配合立体示意图。

图6本发明板材送料机构与料仓的配合侧视示意图。

图7采用本发明的板材送料机构的板材铺设机器人的侧视示意图。

其中：1-托板，11-卡槽，12-卡块，13-前部板，14-后部板，15-弯折部，16-弹簧；

2-驱动机构，21-推板，23-缸座，231-基板，232-缸体，24-推缸组件，241-滑板，242-7推杆，25-伺服电机，3-底板，31-连接件，32-螺纹连接板，41-第二连接板，42-弹性件，43-压板，44-导向柱；5-第一连接板，61-支撑座，62-导向杆；

100-底盘，200-车体框架，300-送料机构，400-板材安装机构，500-料仓，511-第二竖直部，512-倾斜弯折部，513-倾斜凸台，521-第一竖直部，522-阻挡件。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。

应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种结构，但这些结构不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一结构与另一结构。因此，下文论述的第一结构可称为第二结构而不偏离本公开概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。

本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本公开所必须的，因此不能用于限制本公开的保护范围。

下面结合附图1-7对本发明中的具体实施方式的内容进行详细描述：

实施例一

如图1A，1B，2A，2B，3所示，一种板材送料机构300，包括推缸式驱动机构2，底板3，推缸式驱动机构2的前端具有推板21，推缸式驱动机构2内部具有驱动装置，驱动装置可推动推板21前后移动，推缸式驱动机构2与底板3固定连接：还包括托板1，托板1形成有前部板13、弯折部15和后部板14，前部板13和后部板14通过弯折部15连接在一起，弯折部15形成有卡槽11；托板1的前部板13与推板21固定连接，托板1的后部板14通过第一连接板5与导向机构固定连接，从而使得托板1可随推板21经导向机构限位一起前、后移动。其中，推缸式驱动机构2的驱动方式可选为电动推缸。本实施例中的板材相对两侧的侧边设有卡凸和卡槽，一个板材的卡凸用于与另一个板材的卡槽相配合，该板材可以为木地板。

其中图1A，1B示意出了卡接部直接设置在弯折部15处，当当准备送料时，下部板托住料仓500底部的板材，卡接部卡接住当前板材的侧边；送料时，卡接部推动板材向前运动，后部板正好可托住下一块待送出的板材，使得能够逐块分料。卡接部为卡槽，卡接板材侧边的上部，板材在驱动机构2向前移动的过程中被带动使其向前移动至预设安装区域，配合长边安装机构完成卡入动作。弯折部15的高度等于板材的厚度，如果弯折部15的高度小于板材厚度的话，卡接部会抵接于板材侧部下方的柔软部，容易损坏板材；弯折部15的高度大于板材厚度的话，可能会一次推出两块板材，影响板材的准确分料。本发明的驱动机构2为电推缸，托板1两端设置有连接板，连接板包括第一连接板5和第二连接板41，其中第一连接板5固定支撑后部板14端部，第二连接板41固定支撑前部板13端部；电推缸的输出端与第二连接板41固定在一起，第二连接板41与托板1的前部板13固定在一起；托板1平行于电推缸动力输出方向设置，第一连接板5和第二连接板41与所述底板之间设有导向结构。由于托板31是长条形，仅仅依靠电推缸的输出端与托板1上的一处连接，会导致托板1在推动过程发生摆动，影响木地板推出过程中的稳定性。本实施例通过在第一连接板5和第二连接板41与所述底板3之间设有导向结构，使得托板1沿预定路径推出，提高了木地板推出过程中的稳定性。

导向机构包括导向杆62，支撑座61，其中，支撑座61与底板3固定连接，支撑座61上形成有导向孔，用于对导向杆62提供导向作用；导向杆62的一端可滑动地穿过导向孔，导向杆62的另一端通过第一连接板5与托板1的后部板14固定连接，另一端固定在第二连接板41上。导向杆62的个数为两个，分别位于推缸式驱动机构2的两侧，支撑座61的个数为两个，位于推缸式驱动机构2的两侧，两侧的支撑座61的导向孔用于对相应的导向杆62起到导向作用。

电推缸包括推杆组件24、呈L型的缸座23和柱状的伺服电机25；缸座23包括基板231和垂直安装于基板231一端的柱状缸体232，伺服电机25与缸体232并列垂直安装于基板231的另一端，伺服电机25的长度小于缸体232的长度。推杆组件24部分收容于缸体232内；伺服电机25和缸体232的并列分布方向平行于底板3，托板2位于伺服电机25远离所述缸体232的侧部上方。具体的，推杆组件24包括能自缸体内伸出和缩回的推杆242、与推杆242端部连接的推板21以及与推板21固定连接且能相对缸体侧部滑动的滑板241，缸体232远离伺服电机25的侧部固定于底板上且托板2位于伺服电机25远离缸体232的侧部上方。

如图1A，1B，2A，2B所示，第二连接板41上设有压紧组件，压板43，弹性件42，第二连接板41和压板43之间设有至少一个导向柱44，导向柱44的外周套设有第一弹性件42，导向柱44的一端与压板43固定连接，另一端可滑动的连接在第二连接板41的导向孔内。压板43为防潮垫压板43、连接件31上形成有螺栓连接板。

防潮垫压板43通过弹性件42与金属板连接，目的是为了在板材安装过程中压紧防潮垫，防止在木地板安装过程中，待铺设木地板与已铺设木地板对接过程中，待铺设木地板推动压紧防潮垫产生褶皱，影响待铺设木地板与已铺设木地板的对接。压板43向下形成有一弯向第二连接板41的倾斜部512，使得倾斜部512与地面面接触，以更好的压紧防潮垫。。

底板3上还连接有连接件31，优选的连接件31的个数为两个，分别位于推缸式驱动机构2的两侧，连接件31的端部还形成有螺纹连接板32。

第一连接板5为倒U型结构，倒U型结构的两个支脚上分别固定连接有导向杆62，倒U型结构的顶端与托板1的后部板14固定连接。同时为了使导向杆62连接板能够顺利通过螺栓连接板，第一连接板5左右两侧设计为斜角。托板1的后部板14上形成有翻折部，倒U型结构的顶端与托板1的翻折部5固定连接。

如图1-3，5，6所示，整个推板21机构的工作流程为：通电后，步进推缸式驱动机构2的推板21带动第一连接板5、托板1、导向杆62、第二连接板41、防潮垫压板43向前移动。卡槽11卡住板材侧边，使储料区最底部板材被推出到安装区域，此时托板1的后部板14能够承托住剩余木板材料，防止其下落。防潮垫压板43被金属板带动推出压住防潮垫，步进推缸式驱动机构2继续向前运动推动板材向前移动。

如图5，6所示，本发明的料仓500包括支撑结构和阻挡机构，其中：阻挡机构位于倾斜方向低的一侧，其包括第一竖直部521；支撑结构位于倾斜方向高的一侧，其包括第二竖直部511以及形成在第二竖直部511下端的倾斜部512；倾斜部512形成料仓500的底壁；第二竖直部511与倾斜部512的连接处形成有倾斜凸台513；第一竖直部521的底端低于第二竖直部511的底端；倾斜部512位置低的一端和第一竖直部521的下端之间形成出料口。

如图7所示，另外本发明还提供一种板材铺设机器人，包括：框架200；料仓500，悬置安装于框架200上，料仓500的底壁倾斜设置；板材安装机构400，位于料仓500倾斜方向位置低的另一侧；送料机构300位于料仓500的倾斜方向高的一侧；料仓500储存有多个叠加在一起的板材时，当将当前板材从料仓500推出时，前部板1313托住前板材，后部板1414托住与前板材相邻的下一块板材。

如图5-7所示，优选地，料仓500包括后支撑臂和前支撑臂，每个后支撑臂包括第二竖直部511和倾斜部512，倾斜部512用于支撑板材；前支撑臂包括第一竖直部和可旋转阻挡部，阻挡部位于第一竖直部的下端，用于最下端的板材向前推出时，可推动阻挡部转动一角度，从而使最下端的板材可向前推出；送料机构300通过两个连接件31分别连接在两个后支撑臂上。

第二竖直部511与倾斜部512的连接处形成设置有倾斜凸台513，倾斜凸台513的倾斜度大于倾斜部512的倾斜度，当送料机构300将当前木地板从倾斜凸台513推动至倾斜部512上时，当前待铺设木地板与下一块待铺设木地板脱离，进而更容易实现分料。

送料机构300能够与料仓500配合，安装于储料区后方，同时与储料区保持相同的倾斜角度。该倾斜角度为实验测试后安装板材的最佳角度，范围为26°至30°。

优选地，两组支撑结构分别位于机器人车体的两侧。

实施例二

如图4-7所示，示意出了另一种送料机构300，其与实施例1的其中一个主要区别在于，其托板1设置的位置与实施例一不同

电推缸包括推杆组件24、呈L型的缸座23和柱状的伺服电机25；缸座23包括基板231和垂直安装于基板一端的柱状缸体232，伺服电机25与缸体232并列垂直安装于基板231的另一端，伺服电机25的长度小于缸体232的长度，伺服电机25和缸体232的并列分布方向垂直于底板3，托板2位于伺服电机25垂直于上述并列方向的侧部上方。具体的，推杆组24件包括能自缸体内伸出和缩回的推杆242、与推杆242端部连接的推板21以及与推板21固定连接且能相对缸体侧部滑动的滑板241缸体232与滑板242相对的侧部固定于底板3上且托板2位于伺服电机25与滑板241同侧的侧部上方。

因此，相对于实施例一中的安装方式来说，实施例二的安装方式能在底板3处于同一安装高度的情况下，减少托板2的安装高度，从而减少托板2将木地板运送至地面的行程，进而减少木地板铺设机器人宽度方向的尺寸，有利于提高木地板铺设机器人的通过性。

其与实施例一的另一个主要区别还在于，卡接部11的设置不同，卡接部11为卡槽。图5示意出了卡接部11位于前部板13的卡块12上，卡块12与前部板13之间滑动连接，卡块12与弯折部15之间设置弹性件(图中未示出)。卡块12的高度等于板材的厚度。木地板的长度比较大，需要通过两个送料机构从木地板长度方向的两端施力将木地板推出料仓。但有时候木地板在料仓中可能是沿长度方向倾斜安放的，也有可能由于两个送料机构推出不同步导致木地板在推出过程中发生长度方向的倾斜，这样就可能导致推出去的待安装木地板与已安装木地板的长边不能对齐，影响后续的安装。采用图5所示的方案，如果待安装木地板在推出过程中发生长度方向的倾斜，待安装木地板长度方向上先接触已安装木地板一端就会压缩该侧送料机构卡块12与弯折部15之间的第二弹性件16，直至待安装木地板长度方向的另一端也抵接已安装木地板，以方便后续的木地板安装。

实施例二中，导向机构的前端可选地通过连接结构连接在推板21上。前部板13与推板21固定连接，推板可带动托板前、后移动。第一连接结构为倒U型结构，其下间隙正好可使推缸式驱动机构不影响第一连接结构的前、后移动。

有益效果：

本发明的板材送料机构300，送料时，卡接部15可卡住板材的侧面，前部板13托住推送的板材，后部板14支撑下一块待推送的板材，其送料平稳，可靠，可配合板材铺设机器人使用，其结构新颖巧妙，可显著提高铺设效率。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (7)

1.一种板材铺设机器人，其特征在于：包括：

送料机构(300)；

框架(200)；

料仓(500)，悬置安装于所述框架(200)上，所述料仓(500)的底壁倾斜设置，所述料仓(500)包括支撑结构和阻挡机构，其中：

所述阻挡机构位于所述倾斜方向低的一侧，其包括第一竖直部(521)；

所述支撑结构位于所述倾斜方向高的一侧，其包括第二竖直部(511)以及形成在第二竖直部(511)下端的倾斜部(512)；

所述倾斜部(512)形成所述料仓(500)的底壁；

所述第二竖直部(511)与倾斜部(512)的连接处形成有倾斜凸台(513)，所述倾斜凸台的倾斜度大于所述倾斜部的倾斜度；

所述第一竖直部(521)的底端低于所述第二竖直部(511)的底端；

所述倾斜部(512)位置低的一端和第一竖直部(521)的下端之间形成出料口；

板材安装机构(400)，位于所述料仓(500)倾斜方向位置低的另一侧；

所述送料机构(300)位于所述料仓(500)的倾斜方向高的一侧；

料仓(500)储存有多个叠加在一起的板材时，当将当前板材从料仓(500)推出时，前部板(13)托住当前板材，后部板(14)托住与前板材相邻的下一块板材；

所述送料机构包括：

底板(3)；

托板(1)，所述托板(1)包括前部板(13)、后部板(14)以及连接前部板(13)和后部板(14)的弯折部(15)，所述托板(1)在所述弯折部(15)或者所述弯折部(15)至前部板(13)端部之间的区域设置有卡接部；

驱动机构(2)，所述驱动机构(2)固定在所述底板(3)上，所述驱动机构(2)的动力输出端与所述托板(1)作用在一起，在所述驱动机构(2)驱动所述托板(1)相对所述底板(3)运动的过程中，所述前部板(13)支撑当前板材的下板面，所述卡接部抵接当前板材的侧边，所述后部板(14)支撑下一块板材的下板面；

所述托板(1)两端设置有连接板，所述连接板包括第二连接板(41)，所述第二连接板(41)固定支撑前部板(13)端部；

所述第二连接板(41)上设有压紧组件，所述压紧组件包括压板(43)，第一弹性件(42)、导向柱(44)，所述导向柱(44)的一端与压板(43)固定连接，另一端可滑动的连接在第二连接板(41)的导向孔内，所述第一弹性件(42)套设在导向柱(44)上，并一端抵靠在第二连接板(41)上，另一端抵靠在所述压板(43)上。

2.根据权利要求1所述的板材铺设机器人，其特征在于：所述卡接部直接设置在所述弯折部(15)上；或者在所述前部板(13)设置有与其滑动连接的卡块(12)，所述卡接部设置在卡块(12)上，所述卡块与所述弯折部之间设置第二弹性件。

3.根据权利要求2所述的板材铺设机器人，其特征在于：所述驱动机构(2)为电推缸，所述托板(1)平行于电推缸动力输出方向设置所述托板(1)两端设置有连接板，所述连接板包括第一连接板(5)和第二连接板(41)，其中第一连接板(5)固定支撑在后部板(14)端部，第二连接板(41)固定支撑在前部板(13)端部，电推缸的输出端与第二连接板(41)固定连接；所述第一连接板(5)和第二连接板(41)与所述底板(3)之间设有导向机构。

4.根据权利要求3所述的板材铺设机器人，其特征在于：

所述电推缸包括推杆组件(24)、呈L型的缸座(23)和柱状的伺服电机(25)；所述缸座(23)包括基板(231)和垂直安装于底板(3)一端的柱状缸体(232)，所述伺服电机(25)与所述缸体(232)并列垂直安装于所述基板(231)的另一端，所述伺服电机(25)的长度小于所述缸体(232)的长度，所述推杆组件(24)部分收容于所述缸体(232)内；所述伺服电机(25)和所述缸体(232)的并列分布方向平行于所述底板(3)，所述托板位于所述伺服电机(25)远离所述缸体(232)的侧部上方；或者所述伺服电机(25)和所述缸体(232)的并列分布方向垂直于所述底板(3)，所述托板(1)位于所述伺服电机(25)垂直于所述并列方向侧部上方。

5.根据权利要求3所述的板材铺设机器人，其特征在于；

所述导向机构包括支撑座(61)和导向杆(62)；

所述支撑座(61)安装在底板(3)上，其上形成有与所述导向杆(62)适配的导向孔；

所述导向杆(62)可滑动的穿设在支撑的导向孔上，且其一端固定在第一连接板(5)上，另一端固定在第二连接板(41)上。

6.根据权利要求5所述的板材铺设机器人，其特征在于：所述导向杆(62)的个数为两个，分别位于托板(1)的两侧；所述第一连接板(5)为倒U型结构，两个导向杆(62)分别固定在倒U型结构的两个支脚上，倒U型结构的顶端与托板(1)的后部板(14)固定连接。

7.根据权利要求1所述的板材铺设机器人，其特征在于：所述压板(43)形成有一弯向第二连接板(41)的倾斜弯折部。

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